Durante mucho tiempo, el problema principal de los consumidores de electricidad fue la continuidad del suministro, aunque esto está cambiando. Tecnologías avanzadas como, por ejemplo, fuentes de energía renovables, microrredes, cargadores de vehículos eléctricos e inversores están generando un incremento en cargas no lineales que pueden dar lugar a problemas en la estabilidad eléctrica.
A medida que aumenta la demanda, la calidad eléctrica se está resintiendo, lo que da lugar a un rendimiento deficiente de los sistemas eléctricos, aumento de la factura de la electricidad, mantenimiento no planificado adicional y problemas con la continuidad del suministro. Otros problemas incluyen la falta de conformidad con códigos de la red eléctrica y reducción de la vida útil de los equipos.
Definición de la calidad eléctrica
La calidad eléctrica puede evaluarse a través de un grupo de indicadores de rendimiento y a través de límites definidos estándar que permiten que los equipos eléctricos funcionen según lo previsto, sin pérdida significativa de rendimiento o vida útil. Esta definición implica el suministro constante y estable de electricidad a través de la red eléctrica.
Cuando se dispone de una buena calidad eléctrica, se ofrece un suministro eléctrico fiable que siempre está disponible, que tiene una forma de onda sinusoidal pura sin ruido y que siempre se encuentra dentro de las tolerancias de tensión y frecuencia.
Problemas comunes de la calidad eléctrica
Los problemas más habituales de la calidad eléctrica pueden dividirse en perturbaciones a largo y corto plazo.
Las perturbaciones a largo plazo como, por ejemplo, armónicos, desequilibrios, sub/sobretensiones, factor de potencia bajo y flicker, provocan fallos, averías, sobrecalentamiento y daños en los equipos. Las perturbaciones a corto plazo como, por ejemplo, variación de tensión y transitorios, son las que tienen un impacto visible y/o inmediato; por ejemplo interrupciones, daños o averías repentinas en los equipos y reducción de la eficiencia de los equipos eléctricos.
Implementación de la estrategia de la calidad eléctrica
El suministro continuo de electricidad y la mejora de la calidad eléctrica son factores críticos para una economía digital que cada vez se basa más en el flujo continuo de información en tiempo real. Para muchas empresas de comercio electrónico y basadas en la economía digital, los cortes de electricidad son inaceptablemente caros y potencialmente perjudiciales.
De hecho, en Europa se estima que los problemas con la calidad eléctrica cuestan a la industria y al comercio aproximadamente 10 000 millones de euros al año. Aunque se estima que el coste para abordar el problema solo será el 5 por ciento de esa cifra.1
Las empresas que buscan abordar sus problemas con la calidad eléctrica, mejorar la fiabilidad de la red eléctrica, mejorar la eficiencia energética y aumentar la productividad industrial deben comenzar implementando una estrategia sobre la calidad eléctrica, que debe incluir los tres componentes clave siguientes:
- Una meta clara para la estrategia sobre la calidad eléctrica, resolviendo problemas específicos que se hayan identificado.
- La selección de los medidores correctos para capturar datos y eventos, mediante tecnología de última generación para obtener resultados fiables.
- El uso del software correcto para visualizar y realizar análisis, seleccionando un proveedor de soluciones experto.
Analizadores de red M4M de ABB
Para definir la mejor solución para corregir o mitigar posibles problemas con la calidad eléctrica resultan fundamentales aspectos como la monitorización de KPI de la calidad eléctrica y el análisis de los datos para impulsar decisiones estratégicas.
Los analizadores de red M4M de ABB se diseñaron para monitorizar condiciones de funcionamiento de equipos consumidores de energía y detectar problemas relacionados con la calidad eléctrica, proporcionando a los clientes datos fiables para resolver dichos problemas de forma rápida y eficiente.
La gama garantiza análisis completos de la calidad eléctrica, midiendo armónicos individuales de corriente y tensión hasta el orden 40, la distorsión armónica total (THD), el factor de potencia, desequilibrios de tensión y otros KPI correspondientes para la toma de decisiones. Los equipos de monitorización proporcionan instantáneas de las condiciones de la red, gracias a fasores de tensión y corriente, además de las formas de onda.
Conforme con las normas IEC principales de medición de la energía eléctrica, M4M puede optimizar la vida útil de los equipos, reducir los costes de mantenimiento y reducir al mínimo penalizaciones adicionales y la factura de la electricidad. Por ejemplo, el uso de M4M para medir los desequilibrios de tensión ayuda a identificar acciones que pueden reducir hasta un 14 por ciento los fallos prematuros de los motores de CA2, mientras que la monitorización de la distorsión de armónicos ayuda a evitar un promedio del 50 por ciento de pérdida de vida útil de los transformadores debido a tensiones térmicas generadas por corrientes de armónicos.3
La gama de analizadores de red de nueva generación M4M de ABB, integrada en System pro M compact® InSite, permite monitorizar datos en tiempo real, analizar tendencias históricas y proporcionar un análisis completo de la calidad eléctrica del sistema eléctrico a través del panel de control web InSite. El conjunto completo de KPI de la calidad eléctrica de M4M está disponible para permitir establecer acciones y alarmas automáticas para reaccionar inmediatamente ante cualquier evento en el sistema.
Para obtener más información sobre la gama de M4M, haga clic aquí.
1. Wesam Rohouma, Robert S. Balog, Aaqib Ahmad Peerzada, Miroslav M. Begovic, D-STATCOM para la mitigación de armónicos en red de distribución de baja tensión con alta penetración de cargas no lineales, Energías renovables, Volumen 145, 2020, https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.05.134.
2. H. Penrose, "The Impact of Voltage Unbalance on Induction Electric Motors", 20 de diciembre de 2019. [En línea]. Disponible: https://theramreview.com/the-impact-of-voltage-unbalance-on-induction-electric-motors/
3. K. N. D.M. Said, "Effects of harmonics on distribution transformers," en 2008 Australasian Universities Power Engineering Conference, Sydney, NSW, Australia, 2008
4. Norma de referencia IEC 61557-12 de M4M - Dispositivos de medición y monitorización de la electricidad (PMD)
